【正文】 12。雖然各種元件的具體結(jié)構(gòu)和作用原理是多種多樣的。由于它們滿足n≥m的基本條件，所以可以付諸實(shí)際使用。4) 根據(jù)信號流向，將各方塊聯(lián)結(jié)起來．便得出系統(tǒng)的方塊圖。H(s)Y(s)]整理得：稱Φ(s)為閉環(huán)傳遞函數(shù)。第二步：將串聯(lián)環(huán)節(jié)和合并，消去其局部反饋；將串聯(lián)環(huán)節(jié)和合并，消去其局部反饋；將R1和C2s合并，結(jié)果如圖(b)所示。應(yīng)用以上各項(xiàng)基本規(guī)則將包含許多反饋回路的復(fù)雜方框圖簡化。“+”為正反饋，“－”則表示相減，為負(fù)反饋。特別要注意的是：在列寫運(yùn)動方程時，一定要考慮到相互連接部分間的負(fù)載效應(yīng)，當(dāng)一個方塊的輸出與下一個方塊的輸入相連接，并基本上不受下一方塊影響時，就認(rèn)為是沒有負(fù)載效應(yīng)的。4．微分環(huán)節(jié)（超前環(huán)節(jié)）微分環(huán)節(jié)：理論微分環(huán)節(jié)實(shí)際微分環(huán)節(jié)(1)理論微分環(huán)節(jié)：是指僅在理論上存在，而在實(shí)際工程中不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)，包括純微分環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié)和二階微分環(huán)節(jié)。因此，只有當(dāng)式(2－９)中的分子及分母多項(xiàng)式間沒有公因子時，傳遞函數(shù)的零、極點(diǎn)才會和系統(tǒng)的零、極點(diǎn)完全相同；分母多項(xiàng)式的階次才代表系統(tǒng)的階次?！　　　　　。ǎ玻福┰O(shè)有一線性定常系統(tǒng)，其微分方程表達(dá)式為27式。做直線運(yùn)動的物體要遵循的基本力學(xué)定律是牛頓第二定律式中F為物體所受到的力，m為物體質(zhì)量，y是線位移，t是時間。但求解微分方程需要數(shù)學(xué)工具。 如果描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是線性微分方程，則稱該系統(tǒng)為線性系統(tǒng)，若方程中的系數(shù)是常數(shù)，則稱其為線性定常系統(tǒng)。由圖可見，傅里葉變換和拉普拉斯變換是分析和設(shè)計線性定常連續(xù)控制系統(tǒng)的主要數(shù)學(xué)工具。解 設(shè)輸入信號輸出信號。例２－4 圖2－５所示為一機(jī)械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。２－３－２傳遞函數(shù)的性質(zhì)1)傳遞函數(shù)的定義，只是對線性系統(tǒng)而言，嚴(yán)格地說，還只是對定常系統(tǒng)而言。但若拋開其具體結(jié)構(gòu)和物理特點(diǎn)，研究其運(yùn)動規(guī)律和數(shù)學(xué)模型的共性，就可以劃分成為數(shù)不多的幾種典型環(huán)節(jié)。5．振蕩環(huán)節(jié)振蕩環(huán)節(jié)的微分方程為： 式中：T為時間常數(shù)；ζ為阻尼比。例2—13 如圖2—19所示的RC電路，試?yán)L制其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。為了更方便地分析控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，特引入以下的幾個基本概念：(1)G(s)：前向通道傳遞函數(shù)。 第三步：對圖(b)的局部反饋進(jìn)行簡化，如圖(c)所示。 常用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖等效變換的基本規(guī)則列于表21中?！　　　　　　　　　　　。╞）3) 反饋回路的簡化 　如果傳遞函數(shù)分別為G(s)和H(s)的兩個方框如圖(a)形式連接，就稱為反饋連接。2－4－1 方塊圖的組成方塊圖的主要組成部分包括：函數(shù)方框(把一個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)寫在一個方塊里)相加點(diǎn)(加減運(yùn)算，“+”號表示相加，“”號表示相減)分支點(diǎn)(同一分支點(diǎn)引出的信號，其信號和數(shù)值完全相同)信號流線(方塊外面畫上帶箭頭的線段，信息流向單向性)負(fù)反饋系統(tǒng)2－４－2 繪制方塊圖的步驟1) 首先寫出每個環(huán)節(jié)的運(yùn)動方程。其傳遞函數(shù)為：T=RC積分時間實(shí)際工程中的電子積分器、水槽液位、烤箱溫度、電動機(jī)轉(zhuǎn)速等系統(tǒng)都屬于積分環(huán)節(jié)。’注意，傳遞函數(shù)分子分母多項(xiàng)式若有公因子可以消去，傳遞函數(shù)變成最簡單的分式，這稱為零極點(diǎn)相消。系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以定義為：在所有初始條件均為零時，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與系統(tǒng)輸入的拉氏變換之比：。機(jī)械運(yùn)動包括直線運(yùn)動(相應(yīng)的位移稱為線位移)和轉(zhuǎn)動(相應(yīng)的位移稱為角位移)兩種。 列寫微分方程的關(guān)鍵是元件或系統(tǒng)所屬學(xué)科領(lǐng)域的有關(guān)規(guī)律而不是數(shù)學(xué)本身。數(shù)學(xué)模型的建立方法一般應(yīng)盡可能采用線性定常數(shù)學(xué)模型描述控制系統(tǒng)?！　　　　　　　　　　　　∏蠼狻　　　　　　　　　　∮^察傅　　　　　　　拉氏變換　　　　　　　　　拉氏反變換　　　　估算　　　估算氏變換　　　　　　　s=jω